Resumen:
En este trabajo de investigación se exploran algoritmos que permitan automatizar la tarea de
diseño de circuitos eléctricos, específicamente se propone la implementación de un algoritmo
genético y de colonia de hormigas. Adicionalmente, se proponen dos mecanismos de
generación de soluciones iniciales, los cuales se utilizaron en ambos algoritmos para
comprobar que tanto influye el mecanismo en el rendimiento de los algoritmos.
Los algoritmos se pusieron a prueba para generar filtros analógicos pasivos, considerando que
diseñarán filtros pasa bajas, pasa altas, pasa bandas y rechaza banda. Los mecanismos de
generación propuestos también están diseñados para construir este tipo de circuitos, sin
embargo, (así como los algoritmos) pueden adaptarse para generar otro tipo de circuitos e
implementarse para generar soluciones iniciales para otro tipo de algoritmos.
Los algoritmos se compraron con cada uno de los mecanismos de generación, para finalmente
compararlos con el mecanismo de generación al que mejor se adaptaron. Principalmente se
observó que los mecanismos influyen en tiempo de ejecución y en la orden de los filtros
generados.
Así mismo, se desarrolló una aplicación para visualizar los resultados los algoritmos, está
muestra un gráfico de voltaje contra frecuencia del voltaje de salida esperado y el del filtro
generado, junto con el diagrama eléctrico del circuito generado. En donde el circuito generado
es la mejor solución dada por el algoritmo ejecutado.
Abstract:
This research explores algorithms that enable the automation of electrical circuit design tasks,
specifically proposing the implementation of a genetic algorithm and an ant colony algorithm.
Additionally, two initial solution generation mechanisms are suggested, which were used in
both algorithms to verify how much the mechanism influences algorithm performance.
The algorithms were evaluated to generate passive analog filters, considering the design of lowpass,
high-pass, band-pass, and band-reject filters. The proposed generation mechanisms are
also designed to construct this type of circuit; however, (like the algorithms), they can be
adapted to generate other types of circuits and implemented to generate initial solutions for
other types of algorithms.
The algorithms were compared with each of the generation mechanisms and finally compared
with the generation mechanism to which they best adapted. It was primarily observed that the
mechanisms influence execution time and the order of the generated filters.
Furthermore, an application was developed to visualize the algorithm results, which displays a
voltage versus frequency graph of the expected output voltage and that of the generated filter,
along with the electrical diagram of the generated circuit. The generated circuit represents the
best solution provided by the executed algorithm.
